甲壳素功能和利用

 时间:2020-08-05  贡献者:pp-sp.com

导读:厂家供应蚕丝面膜纸甲壳素面膜生物植物纤维面膜壳聚糖面膜,甲壳素又名甲壳质、 蟹壳素、 壳多糖和几丁质等是一类广泛存在于甲壳动物和节肢动物 以及细菌细胞壁中的多糖类化合物也是地球上仅次于纤维素的、 数量最丰富的有机化

厂家供应蚕丝面膜纸甲壳素面膜生物植物纤维面膜壳聚糖面膜
厂家供应蚕丝面膜纸甲壳素面膜生物植物纤维面膜壳聚糖面膜

甲壳素又名甲壳质、 蟹壳素、 壳多糖和几丁质等是一类广泛存在于甲壳动物和节肢动物 以及细菌细胞壁中的多糖类化合物也是地球上仅次于纤维素的、 数量最丰富的有机化合物 之一作为性能优良的天然高分子材料甲壳素资源的开发与应用的研究受到了国内外学 者的广泛重视仅近 10 年来公开发表的论文就在千篇以上其应用范围涉及工业、农业、 医药卫生、食品保健、日用化工、环保、印染、金属的提取与回收以及功能膜材料等诸多领 域。

医药方面的应用 近年来的研究发现甲壳素和壳聚糖不仅无毒、可被生物降解而且具有 显著抑制真菌繁殖等多种医学功能和药理作用作为一类无毒而有效的生物药剂应用在医 药和卫生保健领域。

2.1 医药制剂 将壳聚糖溶于 1%乙酸溶液配成 1%浓度 w/v 的壳 聚糖溶液可用来治疗烂脚牙和被螨虫损害而发生皮炎的部位 “脚气病” 也是一种真菌 感染疾患 如果用 1%.壳聚糖乙酸溶液涂抹连续五六天就能止痒并治愈。

同样“灰 指甲”也是霉菌感染非常顽固连灰黄霉素都很难见效但将“灰指甲”在 1%壳聚糖乙 酸溶液中浸泡几分钟坚持半个月以后会逐渐好转最后长出正常的新生指甲。

2.2医用纤维和膜 壳聚糖纤维制成的缝合线在预定时间内有很强的抗张强度在血清、尿、 胆汁、 胰液中能保持良好的强度在体内有良好的适应性尤其是经过一定时间壳聚糖缝 合线能被溶菌酶所酶解而被人体自行吸收。

因此当伤口愈合后不必再拆线。

目前外 科手术常用纸代替砂布贴于人体组织表面但用植物纤维或合成纤维纸易引起炎症。

研究发 现利用甲壳素良的消炎、 抗感染作用用其制造的纸既柔软又消炎是理想医用外科手 术材料。

同样还可以将多肽溶液与甲壳素溶液混合均匀后涂在平板玻璃上凝固制成薄膜用 作医用材料这种薄膜均匀、透明、手感柔软具有良好的弹性和强度。

人工肾是由高分子 材料制成的渗透膜装在一定的容器中制成一个透析器其透析膜必须具有很高机械强度 和对血液的稳定性。

目前用作透析膜的高分子材料有铜氨法制造的铜珞玢纤维素、 骨胶原蛋 白、聚砜、聚硫橡胶等。

壳聚糖膜具有足够的机械强度可以透过尿素、肌酐等水溶性有机 物但不透过 na 、k 、cl 等无机离子及血清蛋白透水性好是一种理想的人工肾用膜。

2.3 人造皮肤 壳聚糖或甲壳素是制造人造皮肤的理想材料它质地柔软、 舒适与创面的贴合性能好即 透气、又吸水不仅有抑菌消炎作用而且具有抑制疼痛、止血和促进伤口愈合的功能。

随 着患者创伤的愈合与自身皮肤的生长壳聚糖人造皮肤能自行溶解并被机体吸收既不会 留下碎屑而延缓伤口的愈合相反还会促进皮肤再生。

壳聚糖人造皮肤的使用免除了常规揭 除时流血多及病人的痛苦对治疗高热创伤特别有效。

目前在日本和我国都已分别有了壳聚 糖人造皮肤临床应用的报道。

2.4 药物载体 Hiramo 等发现分子量低于 2900 的化合物 可透过壳聚糖膜作为分子量更低的药物则更能顺利透过这类膜壳聚糖或甲壳素膜无毒 可内服而无任何副作用从而可作为理想的药物缓释膜材料。

将甲壳素及其衍生物制成凝 胶药物被包埋在其中它们被植入体内后是蚀解式的缓释即表面高分子材料吸水膨胀 和形成凝胶使水分不能很快进入内部溶解药物只有当水分能进入内部后药物才能慢 慢溶出直至药物释放完全为止。

载体药物又称高分子药物系指将小分子的药物分子被键 合在特定高分子材料的分子链上所制成的药物。

在体内药物分子不断从高分子链上水解下 来或者高分子链完全降解药性缓慢释放使之能够较长时间内保持药物的药理作用。

2.5 抗肿瘤作用 壳聚糖不仅具有很好的生物相容性在体内能降解并代谢而且本身就具 有一定的抗肿瘤作用和抗细菌作用。

研究发现壳聚糖具有直接抑制肿瘤细胞的作用在含 癌细胞的溶液中加入 0.5mg/mL 壳聚糖溶液 24 小时后癌细胞全部死亡!其机理主要是由 甲壳素或壳聚糖水解生成的氨基葡萄糖在内对某些癌细胞有明显的杀灭作用而对正常组 织几乎没有影响因此甲壳素和壳聚糖都可作为癌症的化疗药物 3 农业方面的应用 3.1 饲料添加剂 研究发现在饲料中加入 10%甲壳素能使小鸡比对 照组增重此外虾、 蟹壳中还含有丰富的钙质和微量元素它们可以起着钙质等元素的补 充和协同作用。

在肉鸡饲料使用的干乳清中加入适量的甲壳素可使乳清中的乳糖得到充分 利用这为乳清饲料的有效利用找到了一条出路。

此外壳聚糖对脂肪酸和胆汁酸有很强的

结合能力可以阻止肠胃对脂肪酸和胆汁酸的吸收。

而且壳聚糖能抑制体内胰酶和碳水化 合物水解酶的活力从而抑制了脂肪在体内的沉积。

因此在猪饲料中添加壳聚糖可以 提高饲养肥猪的瘦肉率。

仓贮饲草受真菌侵害程度的分析 如苜蓿等饲草在仓库贮存时由于收割时的老、嫩程度和 贮存的时间长短。

以及仓贮的条件造成其含水率的变换。

若含湿率高很容易受到真菌的 侵害而霉烂。

霉烂的饲草由于霉菌分泌毒素使饲草染毒从而使牲畜中毒不能喂养牲 畜。

如果霉烂的情况严重则凭眼睛就可以分辨出来但当饲草已遭到真菌侵害而尚未到霉 烂的程度则很难被发现。

过去很难采取有效手段来检测饲草是否遭受霉菌侵害。

而真菌 的胞子或菌丝体中含有甲壳素如果饲草被霉菌侵害只要通过甲壳素的定量分析就能 确定其侵害的程度因为高等植物体内是不存在甲壳素的。

3.3 种子处理剂 壳聚糖可用作许多粮食、 蔬菜作物种子的表面处理剂激发种子提前发芽促进作物生长提高抗病能 力从而提高粮食和蔬菜产量。

研究发现棉花种子经壳聚糖处理后比对照组提前 1 天出 苗出苗率比对照组高 13.7%提前 2 天开花提前二天结铃提前 2-3 天吐絮株高没有 明显变化每亩增产 11.8%。

由此看出壳聚糖的应用既不同于农药又不同于肥料它 具有综合治理作用。

试验还表明壳聚糖也适用于像棉花这类具有厚皮硬壳的种子处理。

玉 米的黑穗病是造成玉米大面积减产的主要病害之一通过壳聚糖溶液对玉米种子的拌种处 理可免除或减轻玉米的黑穗病。

试验还发现用壳聚糖溶液拌种后的玉米出苗比对照组 提前了一天收获提前两天增产 20.4%研究发现每克冬小麦种子用 250ug 壳聚糖处理 增产最高可达到 21%。

将壳聚糖与可溶性蛋白如胶原蛋白合成液体土壤改良剂。

这种 改良剂具有较好的稳定性和可降解性降解以后是优良的有机肥料可供作物吸收。

它们不 仅可抑制土壤中的病原菌生长和繁殖同时能有效地改善土壤的团粒结构是一种比较理 想的液体土壤改良剂 环保方面的应用 4.1 甲壳素与壳聚糖的吸附性及其对工业废水中有害物质的脱除 一般甲 壳素与壳聚糖分子中均含有酞胺基及氨基(前者以酞胺基为主后者以氨基为主)这是造

成它们具有吸附性的根本原因。

研究表明甲壳素的酞胺基具有离子交换功能。

值得注意的 是它与纤维素不同一般纤维素只能在无水状态下通过氢键吸附溶质而甲壳素无论是 在有水或无水状态下均能吸附溶质。

壳聚糖的吸附性更为突出作为一个线性聚胺当它在 酸性介质中溶解以后随着氨基的质子化即表现出阳离子聚合电解质的性质。

一般用于废 水处理的阳离子多糖取代度很少超过 0. 3 而壳聚糖几乎每个单元均有一个氨基因此 当 pH<6. 5 时有一高电荷密度使它不仅能吸附在水中的负电荷微粒表面(无论这些微粒 是溶于水还是悬浮于水中)并且还能与许多重金属离子鳌合。

甲壳胺的醋酸或者甲酸盐可 以凝集悬浮在水中的生活污泥以及其它固体微粒还可从家禽加工厂、 蛋白加工厂、 淀粉厂、 味精厂的废水中回收蛋白质作为畜禽的饲料。

甲壳胺的其它衍生物可有效地从一些工业废 水中除去 CH,H,CH,H,OAc 也可用于从海水中提取铀等金属 甲壳素、壳聚糖在减轻造纸工业对环境污染中的应用 造纸业在国民经济中占有不可或缺的 位置然而由此引发的环境污染问题也时刻提醒着我们要在改善工艺选择环保型材料上 多做研究。

甲壳素/壳聚糖作为一种新型环保材料在造纸业中应用范围正在逐步扩大。

随着 市场竞争的加剧以及环境保护等方面的限制一般需要加入助留剂来提高纤维和填料的单 程留着率和纸机白水的循环利用。

壳聚糖在酸性介质中可呈阳离子性其相对分子量非常大 使它们发生聚集 ‘而且壳聚糖是长链高分子可和填料和纤维发生架桥作用同时吸附若 干个粒子而达到高的留着率。

随着壳聚糖用量的增加和相对分子质量的增加助留效果显 著提高。

因此对更好的处理造纸废水起到了积极作用。

根据现有的研究指出,甲壳素对人体健康有下列的益处:( K1 C3 `3 l0 U9 t 1、强化免疫力" {! R1 J6 K% ~) E) L2 j 2、无毒性抗癌效果. h7 j1 @, ~' r- l 3、降低胆固醇- [- |; G0 t7 `7 b8 U 4、改善消化机能. f. Q) V; Y6 I1 q8 L8 [: Z 5、抑制过量摄取食物而导致的高血压) p# R; K% e3 i- y$ Z9 l 6、减少体内重金属的积蓄 7、甲壳素的减肥 甲壳素的减肥作用是通过本身所带的正负电离子与食物中带负电的脂肪自动附著结合, 阻断脂肪分解酵素的作用, 使得脂肪在肠内不被吸收而直接排出体外。

甲壳素会与脂肪结合 排出体外,但是不会和重要营养素的蛋白质结合,所以不会对人体造成危害。

具备能让想减

肥的人安心使用,又不影响养份吸收的效用。

甲壳素不同于一般减肥食品的抑制食欲,或使 人造成腹泻来达到减肥效果。

更甚者对于消化道还有改善代谢机能的功效。

( J9 H w8 ]* a: J.生物医用材料领域的应用 1)可吸收的手术缝合线 用甲壳素类制 成的手术缝合线力学性能良好,打结不易滑脱,在胆汁、尿、胰液中 拉力强度的延续性比羊肠线和合成线好。

它在所有诱变、急性中毒、 发热、溶血、皮肤反应方面都显示负性,表明无毒性。

将甲壳素手术 缝埋在家兔体内试验显示,早期有不明显的炎症,但慢慢就消退了, 而当伤口愈合后手术线很快就被吸收掉。

2) 人造皮肤等医用敷料 甲 壳素具有优良的组织相容性、灭菌、促进伤口愈合及吸收伤口渗出物 且不脱水收缩等性质, 已经广泛用于医用敷料, 如人造皮肤、 无纺布、 医用纤维、纤维粘胶带、医用纤维纸、凝胶海绵等。

3)医用微胶囊 和药物缓释剂 4)人造骨与骨缺损填充材料的开发 将甲壳素及其衍 生物的复合材料植入机体组织的病损部位。

在生物支架逐步被降解吸 收的同时,细胞会不断增殖并分泌基质,最终形成新的具有与原来功 能和形态相应的组织和器官,达到修复创伤和重建功能的目的。

5) 人工透析膜 用甲壳素制成人工透析膜,这种透析膜的抗凝血性明显 提高且能经受高温消毒,具有较大机械强度,并对溶质(如 NaCl、 尿素、B12 等中分子量物质)有较好的通透性。

6)隐形眼镜 甲壳 素和壳聚糖的一些特性能很好地满足接触眼镜材料的要求。

已有的研 究结果表明,甲壳素、壳聚糖和它们的衍生物可为软硬接触眼镜提供 更理想的材料。

特别是壳聚糖膜具有优异的透氧性和促进伤口愈合等 特性,这一点为发炎或受伤眼镜的辅助治疗提供一种新的手段。

N己酰基和 N-辛酰基壳聚糖不被几丁质酶和溶菌酶分解,又具有血液